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Finite-Elemente-Methoden im Stahlbau
Matthias Kraus und Rolf Kindmann
2., überarbeitete und erweiterte Auflage
Autoren
Matthias Kraus
Bauhaus-Universität Weimar
Professur Stahl- und Hybridbau
Marienstr.13
99423 Weimar
Rolf Kindmann
Ingenieursozietät
Schürmann - KindmannundPartner
Prinz-Friedrich-Karl-Str.36
44135 Dortmund
Titelbild
Stahlkonstruktion der Flugzeughalle 7
am Flughafen Düsseldorf
(Foto: Rolf Kindmann)
2. Auflage 2020
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© 2020 Wilhelm Ernst & Sohn, Verlagfür Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Rotherstraße 21, 10245 Berlin, Germany
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Print ISBN 978-3-433-03149-0
ePDF ISBN 978-3-433-60717-6
ePub ISBN 978-3-433-60716-9
oBook ISBN 978-3-433-60718-3
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Vorwort zur 2. Auflage
Die Erstauflage aus dem Jahre 2007 wurde vollständig überarbeitet und dem Stand der Technik entsprechend aktualisiert. Alle Berechnungsbeispiele wurden an die Bemessungsregeln der europäischen Normen, d. h. an DIN EN 1993-1-1 und DIN EN 1993-1-5, angepasst. Darüber hinaus wurde der Umfang des Buches mit über 100 Seiten beträchtlich erweitert. Die Erweiterungen betreffen im Wesentlichen Folgendes:
Zusätzliche Berechnungsbeispiele in Kapitel 5 zur Stabilität von Stäben und Stabwerken mit ausführlichen Erläuterungen zum Nachweis ausreichender Querschnittstragfähigkeit im Abschnitt 5.1.2
Erläuterungen zu den Nachweisen nach DIN EN 1993-1-5 zum Plattenbeulen mit zahlreichen Hinweisen zum Verständnis sowie Ergänzung und Vertiefung der Berechnungsbeispiele in Kapitel 6 zum Beulen von Platten
Neues Kapitel 10 „FEM für nichtlineare Berechnungen von Stäben nach der Fließzonentheorie“ mit zahlreichen Berechnungsbeispielen zum Biegeknicken und Biegedrillknicken von Stützen und Trägern
Neues Kapitel 11 „Grundlagen zur Beschreibung des plastischen Materialver-haltens“
Die Verfasser danken Herrn M. Sc. Silvio Mämpel, Frau M. Sc. Christin Sirtl, Herrn Dipl.-Ing. Björn Wittor und Frau Dipl.-Ing. Idna Wudtke der Professur Stahl- und Hybridbau für die wertvollen Anregungen, Vorschläge und Kontrollen. Aktuelle Hin-weise zum Buch werden unter www.kindmann.de und www.uni-weimar.de/stahl-hybrid bekannt gegeben.
Weimar/Dortmund, Oktober 2019
M. Kraus, R. Kindmann
Vorwort zur 1. Auflage
Für die Untersuchung von Tragwerken des Bauwesens hat sich die Methode der fini-ten Elemente (FEM) in den letzten 30 Jahren allgemein durchgesetzt. Möglich wurde dies durch die stürmische Entwicklung der Computertechnologie und die gezielte Weiterentwicklung computerorientierter Berechnungsverfahren. Die FEM ist heutzu-tage eine universelle Berechnungsmethode, die jeder Statiker sicher beherrschen muss.
Das vorliegende Buch konzentriert sich auf FE-Methoden zur Ermittlung von Schnittgrößen, Verformungen, Verzweigungslasten (Eigenwerten) und Eigenformen für Stahlkonstruktionen. Neben linearen Berechnungen für Tragwerke bilden die Stabilitätsfälle Biegeknicken, Biegedrillknicken und Plattenbeulen im Hinblick auf Verzweigungslasten und Berechnungen nach Theorie II. Ordnung wichtige Schwer-punkte. Hinzu kommen FE-Methoden für die Untersuchung von Querschnitten, die zurzeit noch relativ selten zur Anwendung kommen, zukünftig aber sicherlich stark an Bedeutung gewinnen werden.
Das vorliegende Buch ist für Studierende an Fachhochschulen, Technischen Hoch-schulen und Universitäten sowie Ingenieure in der Baupraxis konzipiert. Es werden daher die Grundlagen der FEM behandelt, Finite Elemente für die Untersuchungen von Stahlkonstruktionen entwickelt und neben Erläuterungen zum Verständnis An-wendungshinweise gegeben. Darüber hinaus wird mit zahlreichen Berechnungsbei-spielen die Lösung baupraktischer Aufgabenstellungen gezeigt und Folgendes vermit-telt:
Welche finiten Elemente
